Исследование компонентного состава жирных кислот надземной части Leonurus deminutus V.I. Kreсz.

Полный текст

Список сокращений

ГХ/МС – газовая хроматография/масс-спектрометрия; ЖК – жирные кислоты; ЛРС – лекарственное растительное сырье; МЭЖК – метиловые эфиры жирных кислот.

ВВЕДЕНИЕ

Многие представители рода пустырник (Leonurus) традиционно используются в медицинской практике [1–3]. На территории Российской Федерации разрешены к применению два фармакопейных вида рода Leonurus – пустырник сердечный (Leonurus cardiaca) и пустырник пятилопастной (Leonurus quinquelobatus)¹. Химический состав травы пустырника включает многие биологически активные соединения (БАС), из них основными являются иридоиды, флавоноиды, фенилпропаноиды и алкалоиды [3, 4]. L. quinquelobatus распространен в Европейской части России, Западной Сибири и части Восточной Сибири (Республика Саха), как заносный вид встречается в дальневосточном регионе [5–8]. Другой фармакопейный вид L. cardiaca на территории России не распространен, редко встречается на юге европейской части страны и в Калининградской области [8].

Перспективным направлением в разработке эффективных лекарственных средств является изучение новых видов растений, являющихся близкородственными к лекарственным. На территории Сибири среди представителей рода Leonurus преобладает пустырник уменьшенный (L. deminutus) [5, 8]. Надземные органы этого вида в народной медицине рекомендуют в виде настоев, сока, настоек при бессонницах, горячках, состояниях нервного истощения [9]. По результатам фармакологического исследования травы L. deminutus установлена седативная и гипотензивная активность ЛРС²[11]. В ходе изучения химического состава надземной части L. deminutus идентифицированы иридоиды, флавоноиды, фенилпропаноиды, исследован минеральный состав сырья, установлены основные продукты гидродистилляции [10, 11].

Жирные кислоты (ЖК) способны регулировать липидный обмен, восстанавливать функциональную активность клеточных мембран, оказывают противовоспалительное, иммуностимулирующее, антимикробное действие [12, 13]. Ранее проводились исследования жирнокислотного состава надземных органов некоторых представителей рода Leonurus. В надземной части L. japonicus идентифицировали две насыщенные ЖК (α-линоленовая и линолевая) и 10 ненасыщенных ЖК, при этом их количественное содержание не определялось [14]. В траве L. turkestanicus, произрастающего на территории Узбекистана, установили содержание пальмитиновой кислоты – 1,47% от общей суммы выделенных соединений [15]. Исследования профиля ЖК фармакопейного вида L. quinquelobatus методом ГХ/МС показало наличие 3 ненасыщенных и 4 насыщенных ЖК, из них максимальное количество приходится на стеариновую кислоту (2,84%) и линолевую кислоту (2,56%) [16]. Сведения об изучении компонентного состава ЖК травы L. deminutus отсутствуют. Данное исследование позволит расширить возможность потенциального применения ЛРС в медицинской практике.

ЦЕЛЬ

Изучение жирнокислотного состава надземной части L. deminutus.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Для анализа были собраны надземные органы L. deminutus в окрестностях Иркутска в период цветения (18.07.2021 г.). Фитомассу сушили в хорошо проветриваемых чердачных помещениях, сохраняя растительный материал от воздействия солнечного света. Образцы сырья измельчали до размера частиц 1 мм, навеску в количестве 0,1000 г помещали в ступку, фиксировали жидким азотом и гомогенизировали. На данном этапе для контроля экстрагирования липидов (в %) добавляли известное количество нонадекановой кислоты. Экстракцию проводили при следующих условиях: 10 мл экстрагента трихлорметан-метанол (2:1), продолжительность процесса 30 минут, температура 25ºС. В качестве антиоксиданта добавляли ионол (из расчета 1,25 мг вещества на 100 мл указанного экстрагента). Полученное извлечение фильтровали в колбу коническую, фильтр и ступку с остатками сырья трижды промывали экстрагентом и объединяли с извлечением. В делительную воронку помещали объединенный фильтрат, добавляли 2 мл воды очищенной для лучшего расслаивания фаз. Органический слой, содержащий сумму липидов, отделяли от водной фазы. Затем из полученного липидного экстракта отгоняли растворитель при помощи роторного испарителя RVO-64.

Сухой остаток растворяли в 2 мл 1% раствора H₂SO₄ в метаноле, затем нагревали смесь в течение 30 минут при температуре 80ºС. Полученные метиловые эфиры жирных кислот (МЭЖК) экстрагировали 5 мл Н-гексана в трехкратной повторности. Затем проводили дополнительную очистку вытяжки, используя высокоэффективные пластинки марки Sorbfil.

Состав МЭЖК определяли методом газовой хроматографии/масс-спектрометрии (ГХ/МС) на приборе Agilent Technologies 6890N с масс-детектором 5973N и колонкой HP-INNOWAX. Анализ проводили при скорости потока для газа-носителя (гелия) – 1 мл/мин, объеме пробы для ввода – 1 мкл (режим деления потоков (5:1), температура испарителя = 250°С, температура источника ионов = 230°С, температура детектора = 150°С. Сканирование осуществлялось в диапазоне 41–450 а.е.м. Разделение смеси МЭЖК проводили в изотермическом режиме при температуре 200°С.

Идентификацию соединений проводили с использованием библиотеки масс-спектров NIST 08, смеси стандартов МЭЖК марки Sigma-Aldrich (Supelco F.A.M.E. Mix C8-C24 № LB43742), а также рассчитывали время удерживания по эквивалентной длине цепи. Относительное содержание каждой кислоты было установлено в массовых процентах от всей суммы ЖК в сырье (метод внутренней нормализации) [17]. Абсолютное содержание ЖК рассчитывали методом внутреннего стандарта (нонадекановая кислота) по формуле:

$Cx=\frac{(C_{BC}\cdot S_x)}{S_{BC}}$,

где Cх – содержание определяемого компонента, мг; Cвс – известное содержание внутреннего стандарта, мг; Sx – площадь пика искомого компонента, условные единицы (у.е); Sвс – площадь пика внутреннего стандарта, у.е.

Анализ жирнокислотного состава надземной части L. deminutus проводили в трех повторностях. Результаты обрабатывали статистически, определяли средние величины и их стандартные отклонения в соответствии с требованиями ОФС.1.1.0013 «Статистическая обработка результатов физических, физико-химических и химических испытаний» ГФ РФ XV издания [4]. Достоверность устанавливали с помощью t-критерия Стьюдента (доверительная вероятность 0,95).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе анализа профиля ЖК надземной части L. deminutus было идентифицировано 14 соединений с разным количеством атомов углерода от С14 до С23, из них 8 соединений являются насыщенными ЖК (таблица 1).

 

Таблица 1 / Table 1

Компонентный состав ЖК из надземных органов L. deminutus

Component composition of fatty acids from the aerial organs of L. deminutus

№ в-ва	Тривиальное название	Сокращенное обозначение ЖК	Время удерживания, мин	Содержание ЖК (мг/г)	Относительное содержание ЖК, %
Насыщенные жирные кислоты
1	Миристиновая кислота	14:0	4,13	0,08±0,00	0,44
2	Пентадециловая кислота	15:0	5,25	0,02±0,00	0,09
3	Пальмитиновая кислота	16:0	6,783	3,41±0,07	18,41
4	Маргариновая кислота	17:0	8,833	0,07±0,00	0,36
5	Стеариновая кислота	18:0	11,722	0,88±0,02	4,76
6	Арахиновая кислота	20:0	21,169	0,25±0,01	1,35
7	Бегеновая кислота	22:0	39,181	0,33±0,01	1,76
8	Трикозиловая кислота	23:0	53,406	0,06±0,00	0,33
Ненасыщенные жирные кислоты
9	Пальмитолеиновая кислота (изомер)	16:1n-5	7,76	0,12±0,00	0,65
10	Олеиновая кислота	18:1n-9	12,534	2,19±0,04	11,82
11	Цис-вакценовая кислота	18:1n-7	12,743	0,49±0,01	2,65
12	Линолевая кислота	18:2n-6	14,489	7,78±0,14	42,03
13	α-Линоленовая кислота	18:3n-3	17,454	2,21±0,04	11,96
14	Гондоиновая кислота	20:1n-11	22,209	0,62±0,02	3,38
⅀ насыщенных ЖК ⅀ ненасыщенных ЖК				5,10±0,12 13,41±0,25	27,5 72,5

 

Доминирующими соединениями среди насыщенных ЖК в сырье L. deminutus являются пальмитиновая кислота – 3,41±0,07 мг/г и стеариновая кислота – 0,88±0,02 мг/г. Пальмитиновая кислота является наиболее распространенной среди насыщенных ЖК, входит в структуры фосфолипидов и гликопротеидов растительных мембран, также участвует в процессах адаптации растений в условиях изменения температуры воздуха и водного дефицита [18].

Содержание остальных насыщенных ЖК в траве L. deminutus незначительно и варьируется от 0,02±0,00 мг/г до 0,33±0,01 мг/г.

Общее количество насыщенных ЖК в надземной части L. deminutus составляет 5,10±0,12 мг/г, при этом в процентном соотношении их содержание – 27,5% от общей суммы ЖК.

Кроме того, были идентифицированы 6 соединений группы ненасыщенных ЖК, которые представлены моноеновыми (9–11, 14) и полиеновыми (12, 13) кислотами (таблица 1). Среди компонентов ненасыщенных ЖК в надземной части L. deminutus отмечается высокое содержание кислот линолевой – 7,78±0,14 мг/г, α-линоленовой – 2,21±0,04 мг/г и олеиновой – 2,19±0,04 мг/г.

Суммарное содержание ненасыщенных ЖК в траве L. deminutus составляет 13,41±0,25 мг/г, что практически в два раза превышает количество насыщенных ЖК.

При исследовании содержания ненасыщенных ЖК важно установить соотношение линолевой и α-линоленовой кислот в сырье. По данным литературы, избыток α-линоленовой кислоты над линолевой в соотношении 5:1 отрицательно влияет на нейронную активность мозга [19], при 10:1 происходит обострение бронхиальной астмы [20]. В надземных органах L. deminutus соотношение α-линоленовой и линолевой кислот находится в пределах 3:1, что считается оптимальным для рекомендации сырья в качестве дополнительного источника полиеновых ЖК [20, 21].

ВЫВОДЫ

1. Впервые исследован компонентный состав ЖК надземной части L. deminutus. Идентифицировано 14 соединений, из них 8 относятся к насыщенным ЖК, 6 – к ненасыщенным ЖК.
2. Суммарное содержание насыщенных ЖК составляет 5,10±0,12 мг/г (относительное содержание 27,5%). Преобладающими среди данной группы ЖК являются пальмитиновая кислота – 3,41±0,07 мг/г и стеариновая кислота – 0,88±0,02 мг/г.
3. Количественное содержание ненасыщенных ЖК в надземной части L. deminutus составляет 13,41±0,25 мг/г (относительное содержание 72,5%). Преобладают кислоты линолевая – 7,78±0,14 мг/г, α-линоленовая – 2,21±0,04 мг/г и олеиновая – 2,19±0,04 мг/г.
4. Соотношение линолевой и α-линоленовой кислоты в надземной части L. deminutus составляет 3:1, поэтому сырье может быть рекомендовано в качестве дополнительного сбалансированного источника эссенциальных ЖК для человека.

 

¹ Государственная фармакопея Российской Федерации XV издания. Доступно по: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/

² Мирович В.М., Соколова Я.В., Цыренжапов А.В., Оленников Д.Н. Патент «Способ получения растительного средства, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием» №RU 2792361 от 21.03.2023. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2792361C1/ru

Об авторах

Я. В. Соколова

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: sokolovayana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1457-9060

ассистент кафедры фармакогнозии и фармацевтической технологии

Россия, Иркутск

В. М. Мирович

ФГБОУ ВО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: mirko02@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2092-1547

д-р фарм. наук, профессор, заведующая кафедрой фармакогнозии и фармацевтической технологии

Россия, Иркутск

Н. В. Семенова

ФГБУН «Сибирский институт физиологии и биохимии растений» Сибирского отделения РАН

Email: tashasemyonova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1076-3944

канд. биол. наук, ведущий технолог лаборатории физико-химических методов исследований

Россия, Иркутск

Л. В. Дударева

ФГБУН «Сибирский институт физиологии и биохимии растений» Сибирского отделения РАН

Email: laser@sifibr.irk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1185-7467

канд. биол. наук, заведующая лабораторией физико-химических методов исследований

Россия, Иркутск

Список литературы

Дополнительные файлы